lacm ufr staps reims motion capture. 21/05/2014boillet matthieu soutenance de stage2 plan i...

LACM UFR STAPS Reims

Motion Capture

11/04/23 Boillet Matthieu Soutenance de Stage 2

PlanI Introduction

I-1 Le LACM

II Motion Capture II-1 Matériels de Reims II-2 Préparation II-3 Enregistrement

III Traitement des données C3DIII-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement

IV Conclusion


Laboratoire d’Analyse des Contraintes Mécaniques

I Introduction

I-1 Le LACM

II Motion CaptureII-1 Matériels de ReimsII-2 PréparationII-3 Enregistrement

III Traitement des données C3D

III-1 Fichiers C3DIII-2 Traitement

IV Conclusion

Laboratoire de l’UFR STAPS de Reims sur le campus de la faculté des sciences

Thèmes de recherche : Médical : Création d’orthèse pour Hémiplégique Sportif : Amélioration des performances des athlètes

En possession d’une plateforme d’acquisition de mouvement depuis septembre 2005


La Motion Capture

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Définition : Méthode pour capter les mouvements d'un élément réel afin de les renvoyer dans un univers virtuel.

Par définition : Utilisation journalière d’appareil de motion capture par la plupart des gens.


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Un seul ordinateur


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Un seul ordinateur Dell Dimension 9100 Windows XP sp2 Pentium ® D CPU 3,20Ghz 1 Go de RAM Deux radéon x600 Disque dur de 250 Go

Les caméras et la plateforme de force sont reliées à des périphériques reliés à l’ordinateur.


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Matériel de la société Vicon6 caméras MX3


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Matériel de la société Vicon6 caméras MX3

Caméras infrarouges, reconnues par des adresses IP Poids : 2,1 kgRésolution : 659x493Lancent des rayons infrarouges réfléchis par les capteurs La caméra IR permet d'obtenir des images en une multitude de niveaux de gris (généralement 256).

Les marqueurs renvoient les rayons infrarouges émis par la caméra.


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Une plateforme de force


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Une plateforme de force

Fonctionne comme une balance

Sa position est repérée et initialisée par les caméras pendant le calibrage

Cycle de marche


Matériel

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Prix :

Caméra = 15000 €

Marqueur = 10 €

Prix total de la plateforme = 150 000 €


Préparation

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Placement des caméras Chaque marqueurs doit être tout le temps vu par deux caméras.

Mesure du sujet Sa taille, la longueur de ses membres, la largeur du genou etc.


Préparation

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Calibration Permet aux caméras de se repérer entre elles, et de connaître la position de la plateforme de force


Préparation

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Installation des marqueurs

Positionnés sur les centres articulaires


Préparation

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Installation des marqueurs


Préparation

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Labellisation des marqueurs

On nomme chaque marqueurs un par un avec une liste de noms déjà prédéfinie

Les segments de membres sont créés à l’aide d’un fichier texte qui regroupe toutes les connexions entre les marqueurs


Préparation

I IntroductionI-1 Le LACM




IV Conclusion


Enregistrement

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Enregistrement simultané de toutes les caméras permettant d’avoir un rendu en 3 Dimensions.

Principe de la stéréophotographie :

connaissance de la position relative des 2 caméras+

Image de l’objet ponctuel sur les 2 caméras=

position du point dans l’espace


Enregistrement

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Durée totale d’une préparation :

Installation du matériel : 30 minutes

Positionnement, réglage, calibrage des caméras : 30 minutes à 1h30

Positionnement des marqueurs : 30 minutes

Labellisation des marqueurs : 5 minutes

Mesure de l’individu : 10 minutes

Temps d’enregistrement : aléatoire

Total : environ 3h


Traitement des données C3D

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Les Fichiers C3D

Structure (rappel) :

Entête : Données environnementales

Tableau : Variation des coordonnéesen 3 Dimensions des marqueurs



I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Les Fichiers C3D

Nombre moyen de colonnes : 400 Nombre moyen de lignes : 60s x 200Hz = 12000 lignes

Feuille Excel : 256 colonnes x 56536 lignes



I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Problèmes :

Exports de courbes manuels

Difficultés à confronter les courbes de plusieurs enregistrements.

Aucune synchronisation des enregistrements possibles.



I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

Travaux :

Export automatique des courbes sous Excel à l’aide d’une interface de sélection

Export automatique des courbes d’un même marqueur mais de fichiers C3D différents.

Application d’une valeur de seuil sélectionnée à l’aide d’une interface à chaque courbe.

Difficultés :

Apprentissage du 3DVL


Conclusion

I Introduction

I-1 Le LACM




IV Conclusion

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